Programa de Pós-Graduação em Neurociências e Biologia Celular - PPGNBC/ICB
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O Programa de Pós-Graduação em Neurociências e Biologia Celular (PPGNBC) é parte integrante do Instituto de Ciências Biológicas (ICB) da Universidade Federal do Pará (UFPA), sendo constituído por: Mestrado e Doutorado em Neurociências e Biologia Celular, com área de concentração em Neurociências ou Biologia Celular.
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Navegando Programa de Pós-Graduação em Neurociências e Biologia Celular - PPGNBC/ICB por Orientadores "GOMES, Bruno Duarte"
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Dissertação Acesso aberto (Open Access) Classificação de perfis de produtividade usando redes neurais artificiais a partir de registros eletroencefalográficos: uma aplicação na Mineradora Vale S.A., Complexo S11D Eliezer Batista(Universidade Federal do Pará, 2024-01) BASTOS, Caio de Oliveira; PEREIRA JUNIOR, Antonio; http://lattes.cnpq.br/1402289786010170; https://orcid.org/0000-0002-0808-1058; GOMES, Bruno Duarte; http://lattes.cnpq.br/4932238030330851Resultados e métodos da neurociência já podem ser aplicados em escala rotineira. De fato, a neurociência aplicada já é usada para, por exemplo, medir e estudar a atividade cerebral sob alta demanda usando eletroencefalografia (EEG). A produtividade em certos ambientes é função direta da atividade cerebral. A atividade intensa de algumas funções cognitivas como atenção sustentada e memória de trabalho influenciam a produtividade diretamente. O ambiente de trabalho em companhias de mineração, onde trabalhadores são muito exigidos física e mentalmente, é um exemplo. O presente trabalho fez parte de um projeto maior chamado “Usando Treinamento Cognitivo para o Desenvolvimento de Operadores de Alto Desempenho” da empresa Vale S. A. e, portanto, todos os operadores que participaram do estudo trabalham para a empresa Vale S. A. e fazem essa simulação de escavação como parte de sua rotina de treinamento. Usamos o EEG para medir produtividade em uma tarefa sem restrições por controle em laboratório. Para isso criamos um algoritmo de aprendizado de máquina para analisar os registros de EEG de operadores de escavadeira de alta capacidade (com 37 ± 7 anos de idade) durante a simulação da escavação, processo usado para treinamento desses operadores, e estimar a produtividade desses operadores durante a simulação, usando somente os dados de EEG coletados em repouso antes e após a operação simulada. Esses dados foram pré-processados usando um filtro passa-banda de 0,5-100 Hz e uma filtragem usando ICA (Independent Component Analysis). Para classificar esses operadores, de acordo com sua produtividade estimada, foi utilizada uma rede neural artificial do tipo inception responsável por extrair as características dos dados de EEG e reduzir sua dimensionalidade. Os parâmetros dessa rede, como o número de camadas da rede e o número de neurônios por camada foram otimizados usando a otimização bayeziana. Essas características foram então inseridas em 13 classificadores diferentes e os que tiveram a melhor performance foram escolhidos para compor o algoritmo final e validá-lo. Foi utilizada uma validação hold-out para testar a acurácia do algoritmo final, com 20% dos dados disponíveis. Já os 80% restantes foram usados para treinar o algoritmo usando uma validação cruzada. O algoritmo final foi testado em uma classificação com 4 classes e uma classificação binária a partir dos mesmos dados de EEG e teve uma acurácia de classificação bem alta, mesmo usando os dados da validação hold-out, chegando a 91,35%, com um classificador Random Forest, usando 4 classes e 95,05% na classificação binária, cujo melhor classificador foi um Extra trees. Nossos resultados mostram que nosso algoritmo foi bem sucedido e está pronto para ser usado em em campo, uma vez que os dados usados nele foram coletados com quase nenhuma alteração nos processos rotineiros dos operadores. Temos, portanto, um protótipo patenteável.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Influência da glutationa (GSH) nos registros eletrorretinográficos de ratos wistar adultos(Universidade Federal do Pará, 2014-03-26) RABELO, Natielle Ferreira; ROCHA, Fernando Allan Farias; http://lattes.cnpq.br/3882851981484245; GOMES, Bruno Duarte; http://lattes.cnpq.br/4932238030330851A glutationa (GSH) é uma molécula que intervêm em diversos processos biológicos, conhecida principalmente pela sua ação antioxidante. Atualmente, esse tripeptídeo constituído de glutamato, cisteína e glicina têm sido amplamente estudados pela sua possível ação como neurotransmissor e nuromodulador no CNS. No presente trabalho foi avaliada a ação dessa molécula através do eletrorretinograma, para avaliar a resposta em massa da retina, produzida após estimulação luminosa. Métodos: foram realizadas injeções intravítreas de GSH em diferentes concentrações (1, 5 e 10 mM) e de PBS (controle) em ratos Wistar. O protocolo de avaliação consistiu de 6 estímulos em diferentes condições de adaptação: resposta Escotópica de bastonetes e resposta Escotópica máxima, após adaptação ao escuro de pelo menos 12h; resposta Fotópica de cones, após 10 min de adaptação ao claro, com a utilização de filtros para a avaliação da subpopulações de cones UV e S; e a resposta ao estímulo de flicker em 12 Hz. Os principais parâmetros analisados foram as amplitudes das ondas –a e –b e seus respectivos tempos implícitos e a amplitude das ondas –b do flicker. RESULTADOS: os resultados mostram alterações nas respostas com a diminuição da amplitude da ondab do ERG em todos os estímulos. Quando realizado o teste de múltiplas comparações, foram observadas diferenças entre os grupos controle e GSH 5mM e GSH 10mM. Alterações na amplitude da onda-a só foram observados na resposta Escotópica máxima, com significativa diminuição da amplitude. Os tempo de latência das respostas não apresentaram alterações em nenhum grupo avaliado. DISCUSSÃO: as células de Muller na retina contém grande quantidade de GSH e podem atuar ativamente na modulação das respostas glutamatérgicas e glicinérgicas; além disso, já foi mostrado que a GSH induz a liberação de GABA na retina, o que pode explicar a diminuição das amplitudes observadas pela super-ativação de alguma via inibitória. CONCLUSÃO: o presente trabalho vem colaborar com a hipótese de que a GSH atue como neuromodulador no SNC, com significativas alterações inibitórias após sua administração na retina.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Modelo de hemiparkinsonismo por 6-hidroxidopamina em primatas Sapajus apella: características comportamentais e histológicas(Universidade Federal do Pará, 2024-10) PEDROSA, Laís Resque Russo; KREJCOVÁ, Lane Viana; http://lattes.cnpq.br/2604693973864638; GOMES, Bruno Duarte; http://lattes.cnpq.br/4932238030330851O tratamento para Doença de Parkinson (DP), com inúmeros efeitos colaterais e efetividade decrescente com o curso temporal, tem sido o mesmo há mais de 50 anos e ainda diversos aspectos da fisiopatologia da doença permanecem incompreendidos. O desenvolvimento de novas terapias e elucidação sobre mecanismos relacionados à doença estão entre os maiores desafios atuais de pesquisa em neurociências. Nesse contexto, modelos experimentais primatas não humanos (PNH) são de grande relevância pela elevada proximidade filogenética, taxa de encefalização e complexo repertório motor e comportamental, que conferem elevado poder de previsibilidade clínica. O modelo de parkinsonismo por inoculação de 6-hidroxidopamina mimetiza características relevantes da DP e pode representar, em primatas, um importante refinamento experimental. O presente estudo buscou desenvolver um modelo de indução de hemiparkinsonismo em primatas Sapajus apella, com caracterização de aspectos comportamentais e histológicos. Para isso, macacos Sapajus apella machos adultos foram submetidos a testes motores para observação do desempenho motor antes e após a inoculação unilateral de 6-OHDA nas vias nigroestriatais em concentrações de 4 (N=1), 10 (N=1) e 40 (N=1) mg/μl no hemisfério dominante. Como controle cirúrgico (N=1), um animal foi submetido a cirurgia contendo somente o solvente. As coordenadas estereotáxicas para os 12 sítios de inoculação de 6-OHDA foram calculadas com base em imagens individuais por Ressonância Magnética (RM). Imunohistoquímica para tirosina hidroxilase (TH) foi realizada em secções coronais do mesencéfalo a 50 μm. Como análise estatística, ANOVA de duas vias para verificar possíveis diferenças nos parâmetros comportamentais e contagem neuronal entre os grupos, considerando os hemisférios dominante (portanto afetado) e não dominante de um mesmo animal. Houveram alterações significativas dos padrões motores de dominância e preferência manual após a intervenção cirúrgica. A indução por 6-OHDA nas vias nigroestriatais parece ser um bom método de indução de parkinsonismo com indução de sintomas detectáveis em primatas Sapajus apella, assim como sinais de histológicos de morte neuronal dopaminérgica.Tese Acesso aberto (Open Access) Propriedades espaciais das respostas isoladas de cones L e M ao eletrorretinograma: implicações sobre a atividade das vias visuais paralelas(Universidade Federal do Pará, 2015-06-16) JACOB, Mellina Monteiro; SOUZA, Givago da Silva; http://lattes.cnpq.br/5705421011644718; GOMES, Bruno Duarte; http://lattes.cnpq.br/4932238030330851Foi estudada a organização espacial dos sinais de cones L e M ao eletrorretinograma (ERG), refletindo a atividade das vias pós-receptorais magno e parvocelular. Para tal, foram criados estímulos senoidais que isolavam as respostas de cones L e M e que eram emitidos por um estimulador que utilizava quatro primárias de LED, permitindo que fosse aplicado o paradigma da tripla substituição silenciosa. As frequências temporais utilizadas foram de 8 e 12 Hz, para refletir a atividade de oponência de cones, e 30, 36 e 48 Hz para refletir a atividade de luminância. As respostas de eletrorretinograma foram registradas com estímulos que alcançavam todo o campo visual (campo total) e por estímulos que variavam em configuração espacial, entre estímulos circulares e anelares com diâmetros diferentes. Os resultados obtidos confirmam a presença de dois mecanismos de resposta diferentes a estímulos com frequências temporais intermediárias e altas. As respostas de ERG medidas em frequências temporais altas dependeram fortemente da configuração espacial de estimulação. Nas condições registradas com campo total (Full-field electroretinogram, FF), as respostas de cones L foram substancialmente maiores do que as respostas de cones M na mesma condição, e do que as respostas de cones L a estímulos menores. Já as respostas de cones M aos estímulos com campo total e com diâmetro de 70º, apresentaram valores de amplitude similares. As respostas de cones L e M medidos com frequências temporais de 8 e 12 Hz, apresentaram amplitudes similares, e estavam aproximadamente em contra-fase. As amplitudes foram constantes para a maioria das configurações de estimulação. Os resultados indicaram que, quando as respostas de ERG refletem a atividade de luminância, elas estão correlacionadas positivamente com o tamanho do estímulo. Além de 35º de excentricidade retiniana, a retina contém principalmente cones L. Estímulos pequenos são suficientes para obter respostas máximas de ERG em frequências temporais intermediárias, onde o ERG é sensível também ao processamento de oponência de cones.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Valores normativos para o eletrorretinograma de campo total(Universidade Federal do Pará, 2012-05-02) JACOB, Mellina Monteiro; SOUZA, Givago da Silva; http://lattes.cnpq.br/5705421011644718; GOMES, Bruno Duarte; http://lattes.cnpq.br/4932238030330851Muitos laboratórios de eletrofisiologia visual não possuem seus próprios valores de normalidade para o eletrorretinograma de campo total. Isto prejudica a confiabilidade dos diagnósticos de diversas doenças que afetam as vias visuais. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi estabelecer os valores normativos para o teste Eletrorretinograma de Campo Total para o Laboratório de Neurologia Tropical (LNT) da Universidade Federal do Pará (UFPA). Realizaram o eletrorretinograma 68 indivíduos saudáveis e sem queixas visuais divididos em três grupos de acordo com a faixa etária: 36 indivíduos pertenceram ao grupo 1 (entre 17 e 30 anos), 21 indivíduos ao grupo 2 (entre 31 e 45 anos) e 11 indivíduos ao grupo 3 (entre 46 e 60 anos). O protocolo de realização do teste seguiu as recomendações da ISCEV, com a utilização de seis tipos de estimulação. Quatro após adaptação escotópica e estimulação com intensidades de: 0,01 cd.s/m2 (resposta de bastonetes), 3,0 cd.s/m2 (resposta mista de cones e bastonetes e potenciais oscilatórios) e 10,0 cd.s/m2 (resposta mista adicional). Dois após adaptação fotópica em fundo de 30 cd/m2: 3,0 cd.s/m2 (resposta de cones e Flicker 30Hz). Para a análise dos resultados foram calculados os valores de amplitude e tempo implícito das ondas a e b obtidas em resposta a cada um dos seis tipos de estimulação utilizados. Estes valores foram descritos estatisticamente através da mediana, intervalos de confiança, 1º e 3º quartis, coeficiente de variação, média, desvio padrão e valores mínimos e máximos. Os grupos de maior faixa etária apresentaram menores valores de amplitude e atraso no tempo implícito. A utilização da transformada wavelet permitiu a melhor visualização das ondas sem alteração de amplitude e tempo implícito. Portanto, os valores normativos obtidos podem servir como parâmetros de normalidade confiáveis para auxiliar o diagnóstico de doenças retinianas.